BTU thực sự đo lường những gì
Đơn vị nhiệt của Anh là lượng nhiệt cần thiết để nâng một pound nước lên một độ F - một đơn vị nhỏ, lỗi thời mà thiết bị HVAC vẫn mắc kẹt. Điều quan trọng đối với mục đích mua sắm là tỷ lệ: BTU mỗi giờ, hoặc BTU/h, là giá trị được in trên mỗi hộp điều hòa không khí, lò sưởi và máy sưởi không gian.
BTU/h lớn hơn có nghĩa là nhiều năng lượng sưởi ấm hoặc làm mát hơn, nhưng lớn hơn không tự động tốt hơn — một thiết bị có kích thước cao hơn mức cần thiết trong phòng sẽ làm mát không khí nhanh chóng, tắt và bật lại vài phút sau đó. Việc đạp xe trong thời gian ngắn đó sẽ gây lãng phí năng lượng và làm công việc hút độ ẩm ra khỏi không khí kém hơn so với một thiết bị có kích thước phù hợp chạy theo chu kỳ dài hơn, ổn định hơn.
Công thức cốt lõi: diện tích, loại phòng, cách nhiệt, khí hậu
Mọi chế độ trên máy tính này đều được xây dựng từ cùng một ý tưởng cơ bản — nhân diện tích sàn với số BTU trên mỗi foot vuông cho loại phòng đó, sau đó điều chỉnh mức độ cách nhiệt của không gian và mức độ khắc nghiệt của khí hậu địa phương:
Tổng BTU = Diện tích (sq ft) × BTU/sq ft loại phòng × Hệ số cách nhiệt × Hệ số khí hậu
Ví dụ thực tế: một phòng ngủ 10 × 12 ft có diện tích 120 ft vuông. Phòng ngủ sử dụng 20 BTU/sq ft, do đó tải cơ bản là 120 × 20 = 2.400 BTU. Với khả năng cách nhiệt trung bình (×1,2) ở điều kiện khí hậu ôn hòa (×1,0), tổng số lên tới 2.400 × 1,2 × 1,0 = 2.880 BTU/h.
BTU/m2 theo loại phòng
Không phải mọi phòng đều cần lượng làm mát như nhau trên mỗi foot vuông. Nhà bếp và gác mái nóng hơn - do các thiết bị nấu nướng và mái nhà tăng nhiệt tương ứng - vì vậy chúng có mức nhiệt cơ bản cao hơn phòng tắm hoặc nhà để xe hiếm khi giữ nhiều nhiệt:
| Loại phòng | BTU / ft vuông |
|---|---|
| Phòng tắm, nhà để xe | 15 |
| Chung, phòng ngủ, văn phòng, tầng hầm | 20 |
| Phòng khách, phòng ăn | 25 |
| Bếp, gác xép | 30 |
Điều chỉnh cách nhiệt và khí hậu
Một căn phòng kín mít ở vùng khí hậu lạnh sẽ mất (hoặc tăng) nhiệt nhanh hơn nhiều so với một căn phòng được cách nhiệt tốt ở vùng có khí hậu ôn hòa, vì vậy cả hai yếu tố đều làm tăng hoặc giảm con số cơ bản:
| cách nhiệt | Số nhân |
|---|---|
| Xuất sắc | ×0.8 |
| Tốt | ×1.0 |
| Trung bình | ×1.2 |
| Nghèo | ×1.5 |
| Không có | ×2.0 |
| Vùng khí hậu | Số nhân |
|---|---|
| Rất lạnh (< 0°F) | ×1.3 |
| Lạnh (0–20°F) | ×1.2 |
| Trung bình (20–50°F) | ×1.0 |
| Ấm (50–80°F) | ×0.9 |
| Nóng (> 80°F) | ×0.8 |
| Tropical | ×0.7 |
Các hệ số nhân khí hậu ở đây được đóng khung xung quanh tải sưởi ấm - các vùng lạnh hơn sẽ tăng số lượng lên vì máy sưởi phải làm việc nhiều hơn để chống lại khoảng cách nhiệt độ lớn hơn. Khi xác định kích thước cụ thể của một căn phòng để làm mát, chế độ tải làm mát của máy tính sẽ tăng thêm 20% so với con số cơ sở để phản ánh các nhu cầu khác nhau về loại bỏ nhiệt so với việc thêm nhiệt vào.
Tải làm mát: tại sao cửa sổ, con người và thiết bị đều được tính
Diện tích sàn và khả năng cách nhiệt giúp bạn đạt được con số chính xác nhất, nhưng một căn phòng hướng về phía Tây có nhiều cửa sổ và mọi người sẽ nóng hơn so với giả định của công thức cơ bản. Chế độ tải làm mát bổ sung thêm ba nguồn nhiệt bên trên hình cơ sở đã điều chỉnh:
- Cửa sổ: +1.000 BTU mỗi cửa sổ, tính đến lượng nhiệt mặt trời hấp thụ qua kính.
- Người cư trú: +400 BTU mỗi người, vì cơ thể tạo ra một lượng nhiệt ổn định.
- Thiết bị: +3,412 BTU trên mỗi watt tải của thiết bị đang chạy — hệ số chuyển đổi tương tự liên kết watt với BTU/h ở bất kỳ nơi nào khác.
Thêm những thứ đó vào đế cách nhiệt và điều chỉnh khí hậu, và tổng chia cho 12.000 sẽ cho bạn kích thước tính bằng tấn - hệ thống điều hòa không khí trung tâm đơn vị thường được đánh giá bằng, trong đó 1 tấn = 12.000 BTU/h.
Chuyển đổi BTU sang watt, kWh và các đơn vị năng lượng khác
BTU hiển thị bên cạnh một số đơn vị năng lượng khác tùy thuộc vào những gì bạn đang so sánh - công suất của lò sưởi điện, hóa đơn tiện ích tính bằng kWh hoặc công thức vật lý tính bằng Joules. Tất cả các chuyển đổi đều chạy qua cùng một điểm tham chiếu:
| 1 BTU bằng | Giá trị |
|---|---|
| Kilowatt-giờ (kWh) | 0.000293 |
| Joule | 1,055.06 |
| Calo | 252.16 |
| foot pound | 778.17 |
Một watt tương đương khoảng 3,412 BTU/h, đó là lý do tại sao máy sưởi không gian 1.500 watt thường được dán nhãn khoảng 5.100 BTU/h - hai con số mô tả cùng một công suất. Cũng cần biết rằng xếp hạng BTU/h mô tả đầu ra thô chứ không phải hiệu suất: xếp hạng SEER (làm mát) hoặc AFUE (sưởi ấm) của một thiết bị cho bạn biết lượng điện hoặc nhiên liệu mà thiết bị đốt cháy để cung cấp đầu ra đó, đây chính là yếu tố thực sự thúc đẩy hóa đơn năng lượng của bạn.
Nguồn và đọc thêm
- ENERGY STAR — Hướng dẫn về kích thước và hiệu quả điều hòa không khí trong phòng
- Bộ Năng lượng Hoa Kỳ - Điều hòa không khí trung tâm
Máy tính này đưa ra ước tính theo nguyên tắc chung cho việc lập kế hoạch chung. Đối với hệ thống bạn đang thực sự cài đặt, tính toán tải J thủ công của nhà thầu HVAC được cấp phép sẽ tính đến các yếu tố - bố cục ống dẫn, hướng cửa sổ chính xác, mã cục bộ - mà ước tính đơn giản dựa trên khu vực không thể thực hiện được.